植物病害流行系统的监测专业知识培训课件

植物病害流行系统的监测专业知识o在植物病害综合防治体系中，防治决策是核心，在植物病害综合防治体系中，防治决策是核心，预测是决策的基础，而实况监测是预测和决策必预测是决策的基础，而实况监测是预测和决策必不可少的依据。不可少的依据。o病害监测必须对病害流行系统的各个组分的影响病害监测必须对病害流行系统的各个组分的影响因素进行全面的调查，包括寄主植物、病原物、因素进行全面的调查，包括寄主植物、病原物、环境因素和人类的耕作栽培活动等。环境因素和人类的耕作栽培活动等。2植物病害流行系统的监测专业知识6.1 病害监测6.1.1 常规的病害监测方法 6.1.2 现代高新技术与病害监测3植物病害流行系统的监测专业知识监测的目的和方法监测的目的和方法o依据病害预测或病害管理的具体需求以及依据病害预测或病害管理的具体需求以及监测者的实际能力（人力、经费、时间），监测者的实际能力（人力、经费、时间），确定具体的监测项目和方法。确定具体的监测项目和方法。4植物病害流行系统的监测专业知识p一般调查（普查）：一般调查（普查）：是一种针对了解生产是一种针对了解生产田中病害发生和危害程度以田中病害发生和危害程度以决定是否需要决定是否需要进行防治进行防治而采取得调查方法。而采取得调查方法。1.1.病害调查病害调查6.1.1 6.1.1 常规的病害监测方法常规的病害监测方法 一般调查一般调查系统调查系统调查5植物病害流行系统的监测专业知识u采用沿一定线路踏查方式采用沿一定线路踏查方式；了解病害的发生量、；了解病害的发生量、分布和发生趋势。分布和发生趋势。多应用于多应用于：检疫对象、入侵物：检疫对象、入侵物种的调查，也用于一般有害生物的调查；种的调查，也用于一般有害生物的调查；u如如病害发生量预测病害发生量预测，或者为了掌握病害逐年发生，或者为了掌握病害逐年发生情况。往往采用情况。往往采用属性取样属性取样或或成数取样成数取样；6植物病害流行系统的监测专业知识u调查时间调查时间最好选在该种病害的防治适期或作物形最好选在该种病害的防治适期或作物形成产量的关键生育期或病害发生盛期进行；成产量的关键生育期或病害发生盛期进行；u调查项目调查项目往往比较单一，方法简便实用，注重大往往比较单一，方法简便实用，注重大范围的普查和分类调查以获得较好的代表性，而范围的普查和分类调查以获得较好的代表性，而不苛求调查的精度不苛求调查的精度。常以。常以病害种类病害种类、病田率病田率、病病点率点率为代表值为代表值。7植物病害流行系统的监测专业知识p系统调查：系统调查：为了掌握病害种群数量或密度为了掌握病害种群数量或密度的消长动态和发展规律，需要的消长动态和发展规律，需要选择一固定选择一固定的调查单位的调查单位（样点、植株等），（样点、植株等），以一定的以一定的时间间隔定期调查时间间隔定期调查；了解有害生物种群的；了解有害生物种群的消长动态消长动态。8植物病害流行系统的监测专业知识u强调调查数据的强调调查数据的规范性规范性和和可比性可比性。u并不苛求每一次调查所得数据对当时情况的代并不苛求每一次调查所得数据对当时情况的代表性而注重各次调查数据之间的可比性，所以表性而注重各次调查数据之间的可比性，所以可以相对减少每次调查的工作量。可以相对减少每次调查的工作量。9植物病害流行系统的监测专业知识u系统调查数据可以用一系列点标在以时间为横坐标，系统调查数据可以用一系列点标在以时间为横坐标，病情（或其它监测项目）为纵坐标的病情（或其它监测项目）为纵坐标的直角坐标图直角坐标图上，用虚线连接这些点或用统计学方法上，用虚线连接这些点或用统计学方法拟合一条拟合一条曲线曲线，均能形象地说明病害流行动态。，均能形象地说明病害流行动态。u在适宜的观测期内在适宜的观测期内起码要进行起码要进行5次调查次调查。各次调查。各次调查的的方法和标准也应该一致方法和标准也应该一致。10植物病害流行系统的监测专业知识o普查有助于查明各点的代表性和特殊性。普查有助于查明各点的代表性和特殊性。o各点的系统调查有助于检验和提高普查各点的系统调查有助于检验和提高普查结果的可靠性，获得全面而深入的信息结果的可靠性，获得全面而深入的信息。11植物病害流行系统的监测专业知识2.2.取样调查方法取样调查方法o与病害的与病害的空间格局空间格局（spatialpattern）有关；）有关；o病害格局：病害格局：指某一时刻在不同单位内病害指某一时刻在不同单位内病害（或病原物）数量的（或病原物）数量的差异差异及及特殊性特殊性。12植物病害流行系统的监测专业知识2.2.取样调查方法取样调查方法o病害的空间分布格局大体有病害的空间分布格局大体有4种类型：种类型：u泊松分布泊松分布u二项式分布二项式分布u奈曼分布奈曼分布u负二项分布负二项分布13植物病害流行系统的监测专业知识14植物病害流行系统的监测专业知识u分级取样分级取样u分层取样分层取样u典型取样典型取样u随机取样随机取样o病虫害调查总体样本中的取样方法：病虫害调查总体样本中的取样方法：15植物病害流行系统的监测专业知识分级取样：分级取样：n又称巢式取样，是指一级一级的重复多次又称巢式取样，是指一级一级的重复多次随机取样。首先从总体中取得样本，然后随机取样。首先从总体中取得样本，然后再从样本里取得亚样本，以此类推。再从样本里取得亚样本，以此类推。16植物病害流行系统的监测专业知识分层取样：分层取样：n又称分段取样、阶层取样，指从每一段里分别又称分段取样、阶层取样，指从每一段里分别随机取样或顺次取样，最后加权平均。随机取样或顺次取样，最后加权平均。n当总体中有明显的层次区分时，即某一部分与当总体中有明显的层次区分时，即某一部分与另一部分有明显的差异时，使用此种方法。另一部分有明显的差异时，使用此种方法。17植物病害流行系统的监测专业知识典型取样：典型取样：n又称主观取样，指在总体主观选定一些能够代又称主观取样，指在总体主观选定一些能够代表全群的作为样本。表全群的作为样本。n当熟悉和了解全群的分布规律时，采用这种方当熟悉和了解全群的分布规律时，采用这种方法，节省人力和时间，但调查过程中要尽量避法，节省人力和时间，但调查过程中要尽量避免误差。免误差。18植物病害流行系统的监测专业知识随机取样：随机取样：n指在总体中取样时，每个样本有相同的被抽中指在总体中取样时，每个样本有相同的被抽中的概率，将总体中的概率，将总体中N个样本标记号码个样本标记号码1，2，N，然后利用随机数表抽出，然后利用随机数表抽出n个不同的数码为样个不同的数码为样本本。19植物病害流行系统的监测专业知识u五点取样法五点取样法u“Z”字形取样法字形取样法u平行取样法平行取样法u对角线法对角线法u棋盘式法棋盘式法u.。p 田间基本单元随机取样方法：田间基本单元随机取样方法：20植物病害流行系统的监测专业知识21植物病害流行系统的监测专业知识3.3.病情记载病情记载o通常的病情记载方法：通常的病情记载方法：u普遍率（普遍率（I）u严重度（严重度（S）u病情指数（病情指数（DI）22植物病害流行系统的监测专业知识u代表植物群体中病害发生的代表植物群体中病害发生的普遍程度普遍程度。u是将观测的植物单元分成病、健两类，计算发是将观测的植物单元分成病、健两类，计算发病的植物单元数占调查单元总数的百分比。病的植物单元数占调查单元总数的百分比。u植物单元：叶片、果实、茎、穗、植株等。植物单元：叶片、果实、茎、穗、植株等。普遍率（普遍率（incidence，简写，简写I）：）：23植物病害流行系统的监测专业知识u指已发病单元发生指已发病单元发生病变的程度病变的程度，通常用发，通常用发病面积或体积占该单元总面积或总体积的病面积或体积占该单元总面积或总体积的百分比表示。百分比表示。严重度（严重度（severity，简写，简写S）：）：24植物病害流行系统的监测专业知识严重度分级：严重度分级：25植物病害流行系统的监测专业知识i：病级数（病级数（1n）Xi：病情为病情为i 级的单元数级的单元数Si：病情为病情为i 级的级值级的级值平均严重度：平均严重度：26植物病害流行系统的监测专业知识病情指数（病情指数（diseaseindex，简写，简写DI）:u是将普遍率和严重度结合起来，用一个是将普遍率和严重度结合起来，用一个数值全面反映植物群体发病程度，通常数值全面反映植物群体发病程度，通常用用01的小数表示。的小数表示。27植物病害流行系统的监测专业知识病情指数（病情指数（diseaseindex，简写，简写DI）:u严重度用百分率表示：严重度用百分率表示：u严重度用发病等级表示：严重度用发病等级表示：28植物病害流行系统的监测专业知识普遍率与严重度（普遍率与严重度（I-SI-S）的关系：）的关系：p在田间调查普遍率和严重度时，相对而言，前在田间调查普遍率和严重度时，相对而言，前者较简单且较少出现人为误差，后者比较繁琐，者较简单且较少出现人为误差，后者比较繁琐，费时费力且误差较大。费时费力且误差较大。p将普遍率（将普遍率（I）和严重度（）和严重度（S）之间的关系称做）之间的关系称做I-S关系，它们可以用种种函数表示。关系，它们可以用种种函数表示。29植物病害流行系统的监测专业知识（1）当普遍率很低，病斑分布为随机分布，）当普遍率很低，病斑分布为随机分布，S=-ln(1-I)/M（2）当普遍率较高，病斑很可能呈二项式分布，当普遍率较高，病斑很可能呈二项式分布，S=1-(1-I)b（3）病斑呈负二项式分布，）病斑呈负二项式分布，S=k(1-I)-1/k-1/M利用普遍率（利用普遍率（I）推算严重度（）推算严重度（S）：）：30植物病害流行系统的监测专业知识o不论用理论或经验的公式，当不论用理论或经验的公式，当普遍率接近普遍率接近饱和时饱和时，即不能再从普遍率推算严重度。，即不能再从普遍率推算严重度。31植物病害流行系统的监测专业知识测量值、估计值和调查精度测量值、估计值和调查精度o无论观测值、估计值还是代表值，它们与真值无论观测值、估计值还是代表值，它们与真值之间都会有一定的误差。之间都会有一定的误差。o误差误差：由观测仪器的偏差和不同人为因素所致。由观测仪器的偏差和不同人为因素所致。o准确度准确度（accuracy）：）：是估测值或代表值接近是估测值或代表值接近真值的程度，也称可信度真值的程度，也称可信度(reliability)。o调查精度调查精度(precision)：是指计数的最小单位、是指计数的最小单位、取值精度。取值精度。32植物病害流行系统的监测专业知识经验和直观判断能力经验和直观判断能力p病害流行监测者所面临的情况会十分复杂；病害流行监测者所面临的情况会十分复杂；p监测是主观见之于客观的一种活动；监测是主观见之于客观的一种活动；p必须充分认识到观测者智力的重要作用。必须充分认识到观测者智力的重要作用。33植物病害流行系统的监测专业知识经验和直观判断能力经验和直观判断能力p监测者的直观判断能力都具有十分特殊的意义。监测者的直观判断能力都具有十分特殊的意义。u确定监测项目、选定监测的时间地点（包括确确定监测项目、选定监测的时间地点（包括确定分层取样的分级和确定典型调查的典型），定分层取样的分级和确定典型调查的典型），识别病害症状，评估病害严重度、发病面积，识别病害症状，评估病害严重度、发病面积，极端值取舍等。极端值取舍等。p应注意稳定测报队伍，提高监测工作者的科学应注意稳定测报队伍，提高监测工作者的科学素质和思维判断能力。素质和思维判断能力。34植物病害流行系统的监测专业知识标准化和数据积累标准化和数据积累o预测方法越进步，对数据质量的要求越高，预测方法越进步，对数据质量的要求越高，而而标准化是病虫资料和预测质量的保证标准化是病虫资料和预测质量的保证。o标准化的内容包括：标准化的内容包括：n监测内容；监测内容；n监测时间；监测时间；n监测方法；监测方法；n分级标准等；分级标准等；35植物病害流行系统的监测专业知识p 制定标准化的过程：制定标准化的过程：确定目的与要求；确定目的与要求；确定参与人员；确定参与人员；确定项目和方法；确定项目和方法；讨论；讨论；试用（返回上一步）；试用（返回上一步）；确定实施方案；确定实施方案；报农业部、国家标准局批准；报农业部、国家标准局批准；发布实施。发布实施。36植物病害流行系统的监测专业知识（1）全球定位系统）全球定位系统(GPS)（2）遥感技术）遥感技术(RS)（3）地理信息系统）地理信息系统(GIS)6.1.2 6.1.2 现代高新技术与病害监测现代高新技术与病害监测1.3S与3S集成技术37植物病害流行系统的监测专业知识（1 1）全球定位系统）全球定位系统(GPS)(GPS)38植物病害流行系统的监测专业知识美国美国GPS欧盟伽利略欧盟伽利略俄罗斯俄罗斯GLONASS中国北斗中国北斗竞相发展的全球卫星导航系统竞相发展的全球卫星导航系统39植物病害流行系统的监测专业知识40植物病害流行系统的监测专业知识系统组成系统组成星座星座GEO卫星星MEO卫星星u空间部分空间部分由工作卫星和备用卫星组成由工作卫星和备用卫星组成41植物病害流行系统的监测专业知识由主控站、地面天线、监测站和通讯辅助系统组成。由主控站、地面天线、监测站和通讯辅助系统组成。系统组成系统组成u地面控制部分地面控制部分42植物病害流行系统的监测专业知识由接收机和卫星天线组成由接收机和卫星天线组成北斗系统的用户终端北斗系统的用户终端u用户装置部分用户装置部分4343植物病害流行系统的监测专业知识（2 2）遥感技术）遥感技术(RS)(RS)44植物病害流行系统的监测专业知识遥感，就是遥远的感知。遥感，就是遥远的感知。因为地球上所有物体都在不停地发射、反因为地球上所有物体都在不停地发射、反射、吸收电磁波，而且不同物体对电磁波的发射、吸收电磁波，而且不同物体对电磁波的发射、反射、吸收的特性不同。射、反射、吸收的特性不同。为什么能进行遥远的感知呢？为什么能进行遥远的感知呢？45植物病害流行系统的监测专业知识植物的叶子看起来是绿色的，是因为植物的叶子看起来是绿色的，是因为叶子中的叶绿素对太阳光中蓝色和红色波叶子中的叶绿素对太阳光中蓝色和红色波长的光强烈反射的缘故。长的光强烈反射的缘故。物体的这种对电磁波固有的特性叫做光谱特性物体的这种对电磁波固有的特性叫做光谱特性46植物病害流行系统的监测专业知识47植物病害流行系统的监测专业知识在遥感技术中，可以根据植物的反射波谱特征在遥感技术中，可以根据植物的反射波谱特征判断植物的生长状况。判断植物的生长状况。48植物病害流行系统的监测专业知识49植物病害流行系统的监测专业知识50植物病害流行系统的监测专业知识（3）地理信息系统(GIS)p地理信息系统是一个用于输入、存储、检索、分地理信息系统是一个用于输入、存储、检索、分析处理和表达地理空间数据的计算机软件平台。析处理和表达地理空间数据的计算机软件平台。51植物病害流行系统的监测专业知识地图地图图表图表显示文本文本52植物病害流行系统的监测专业知识p综合应用遥感、地理信息系统和全球综合应用遥感、地理信息系统和全球定位系统，三者有机结合构成的一个定位系统，三者有机结合构成的一个集信息获取、信息处理和信息应用于集信息获取、信息处理和信息应用于一体的技术系统。一体的技术系统。（4 4）3S3S集成技术与植物病害监测集成技术与植物病害监测53植物病害流行系统的监测专业知识1）植物病害数据库管理）植物病害数据库管理2）病害信息的网络化传递）病害信息的网络化传递2.2.计算机技术与植物病害监测计算机技术与植物病害监测54植物病害流行系统的监测专业知识55植物病害流行系统的监测专业知识6.2 6.2 病原菌监测病原菌监测p病原菌种群数量的估测，技术难度较大。病原菌种群数量的估测，技术难度较大。p监测的目的是了解其动态，只要采用规监测的目的是了解其动态，只要采用规范的方法，依据其相对数量可达到要求。范的方法，依据其相对数量可达到要求。56植物病害流行系统的监测专业知识p病斑产孢量测定病斑产孢量测定p空气中病原菌的监测空气中病原菌的监测p土壤中病原菌的监测土壤中病原菌的监测p病菌生理小种和抗药性监测病菌生理小种和抗药性监测p分子生物学技术在植物病原菌监测分子生物学技术在植物病原菌监测上的应用上的应用6.2 6.2 病原菌监测病原菌监测57植物病害流行系统的监测专业知识一、病斑产孢量测定一、病斑产孢量测定o测定病斑的产孢面积和单位面积上的产孢数量。测定病斑的产孢面积和单位面积上的产孢数量。o可作为病害中短期预测的依据。可作为病害中短期预测的依据。套管法套管法即将产孢叶片插入开口朝上的大试管内。即将产孢叶片插入开口朝上的大试管内。透明胶带粘贴透明胶带粘贴58植物病害流行系统的监测专业知识59植物病害流行系统的监测专业知识二、空气中病原菌的监测二、空气中病原菌的监测60植物病害流行系统的监测专业知识三、土壤中病原菌的监测三、土壤中病原菌的监测土壤病原物的定量测定方法：1.直接计数直接计数2.选择性培养选择性培养3.基质定殖培养基质定殖培养4.生物测定生物测定61植物病害流行系统的监测专业知识63植物病害流行系统的监测专业知识检测方法：检测方法：o直接检测直接检测：空中孢子捕捉、病斑产孢量、生理空中孢子捕捉、病斑产孢量、生理小种类型及数量的检测、土壤中病原物的直接小种类型及数量的检测、土壤中病原物的直接观察、基因标记；观察、基因标记；o间接检测：间接检测：生物捕捉法（生物捕捉法（Bioassay）、利用选）、利用选择性培养基检测土壤中病原物；一般仅仅是相择性培养基检测土壤中病原物；一般仅仅是相对数量。对数量。64植物病害流行系统的监测专业知识2 2、抗药性监测、抗药性监测65植物病害流行系统的监测专业知识6.3 6.3 寄主监测寄主监测o6.3.1 6.3.1 生长发育阶段划分生长发育阶段划分 o6.3.2 6.3.2 生物量生物量o6.3.3 6.3.3 植物抗病性鉴定植物抗病性鉴定66植物病害流行系统的监测专业知识6.3.1 6.3.1 植物生长发育阶段植物生长发育阶段教材：教材：P7867植物病害流行系统的监测专业知识6.3.2 6.3.2 寄主生长量寄主生长量p包括：叶片数、叶片面积、叶面积系数、茎包括：叶片数、叶片面积、叶面积系数、茎数、分蘖数等。（棉蕾数、棉桃数、果数等）数、分蘖数等。（棉蕾数、棉桃数、果数等）依据研究的需要决定。依据研究的需要决定。68植物病害流行系统的监测专业知识6.3.2 6.3.2 寄主生长量寄主生长量p常用叶面积测定方法：常用叶面积测定方法：u方格纸法方格纸法u叶面积仪法叶面积仪法u称重法称重法u系数法等系数法等u图像处理法图像处理法69植物病害流行系统的监测专业知识6.3.3 6.3.3 寄主抗病性寄主抗病性p通常采用人工接种后观察其发病程度并与最感病品通常采用人工接种后观察其发病程度并与最感病品种上的病情相比较来定量评估。种上的病情相比较来定量评估。p相对抗病性指数（相对抗病性指数（RRI）。其计算公式为：）。其计算公式为：y：完全感病对照品种的病情指数：完全感病对照品种的病情指数x：测试品种上的病情指数。测试品种上的病情指数。70植物病害流行系统的监测专业知识代码代码 抗病性等级抗病性等级 特特 点点 0 免疫型免疫型 叶上不产生任何可见的症状；叶上不产生任何可见的症状；0 近免疫型近免疫型 叶上产生小型枯死斑，不产生夏孢子堆；叶上产生小型枯死斑，不产生夏孢子堆；1 高度抗病型高度抗病型 叶上产生枯死条点或条斑，夏孢子堆很小，叶上产生枯死条点或条斑，夏孢子堆很小，数目很少；数目很少；2 中度抗病型中度抗病型 夏孢子堆小到中等大小，较少，其周围组织夏孢子堆小到中等大小，较少，其周围组织 枯死或显著褪绿；枯死或显著褪绿；3 中度感病型中度感病型 夏孢子堆较大，较多，其周围组织有褪绿现象；夏孢子堆较大，较多，其周围组织有褪绿现象；4 高度感病型高度感病型 夏孢子堆大而多，周围不褪绿夏孢子堆大而多，周围不褪绿小麦条锈病反应型的划分标准小麦条锈病反应型的划分标准引自：中华人民共和国国家标准小麦条锈病测报调查规范（引自：中华人民共和国国家标准小麦条锈病测报调查规范（1995）71植物病害流行系统的监测专业知识6.4 6.4 环境监测环境监测p气象因素监测气象因素监测p其他因素的监测其他因素的监测72植物病害流行系统的监测专业知识p温度、湿度、风速、照度等。温度、湿度、风速、照度等。p测量仪器：温度计、最低最高温度计、干湿测量仪器：温度计、最低最高温度计、干湿球温度计、自计温湿度计、地温计、风速计、球温度计、自计温湿度计、地温计、风速计、照度计等。照度计等。6.4.1 6.4.1 气象因素监测气象因素监测73植物病害流行系统的监测专业知识p土壤因素土壤因素p栽培措施栽培措施u灌溉、施肥（有机和无机肥）、耕灌溉、施肥（有机和无机肥）、耕作和轮作等。作和轮作等。6.4.2 6.4.2 其他因素的监测其他因素的监测74植物病害流行系统的监测专业知识p可以归纳为物理、化学和生物三类。可以归纳为物理、化学和生物三类。u土壤的物理性状：颗粒度，含水量、土质等，土壤的物理性状：颗粒度，含水量、土质等，u土壤的酸碱度、营养元素（土壤的酸碱度、营养元素（N、P、K等）等）u土壤中传播病害的介体昆虫、细菌、真菌（非土壤中传播病害的介体昆虫、细菌、真菌（非直接病原菌）；拮抗菌或占领菌等。直接病原菌）；拮抗菌或占领菌等。土壤因素的监测：土壤因素的监测：75植物病害流行系统的监测专业知识思考题思考题1.列简表表示病害系统监测的内容、项目、指标。列简表表示病害系统监测的内容、项目、指标。注意它们和病害流行系统结构的关系。注意它们和病害流行系统结构的关系。2.为什么要强调病害测报调查规范？为什么要强调病害测报调查规范？76植物病害流行系统的监测专业知识